Les dents sont essentielles pour aider les gens à décomposer les aliments qu’ils mangent et sont protégées par l’émail, ce qui les aide à résister au stress important qu’ils subissent lorsque les gens les mâchent. Contrairement à d’autres matériaux du corps, l’émail n’a aucun moyen de réparer les dommages, ce qui signifie qu’en vieillissant, il risque de s’affaiblir avec le temps.
Les chercheurs souhaitent comprendre comment l’émail évolue avec l’âge afin de pouvoir commencer à développer des méthodes permettant de garder les dents plus heureuses et plus saines plus longtemps.
Une équipe de recherche de l'Université de Washington et du Pacific Northwest National Laboratory a examiné la composition atomique d'échantillons d'émail provenant de deux dents humaines – ; un d’un homme de 22 ans et un d’un homme de 56 ans.
L'échantillon de la personne âgée contenait des niveaux plus élevés de fluorure d'ions, que l'on trouve souvent dans l'eau potable et le dentifrice, où il est ajouté pour aider à protéger l'émail (bien que son ajout à l'eau potable ait récemment fait l'actualité). .
L'équipe a publié ces résultats le 19 décembre 2024 dans Matériel de communication. Bien qu’il s’agisse d’une étude de validation de principe, ces résultats ont des implications sur la façon dont le fluorure est absorbé et intégré dans l’émail à mesure que les gens vieillissent, ont indiqué les chercheurs.
Nous savons que les dents deviennent plus fragiles avec l’âge, en particulier près de la surface la plus externe, là où commencent les fissures. Il y a un certain nombre de facteurs derrière cela : dont l’un est la composition de la teneur en minéraux. Nous souhaitons comprendre exactement comment la teneur en minéraux évolue. Et si vous voulez voir cela, vous devez regarder à l’échelle des atomes. »
Jack Grimm, auteur principal de l'étude et doctorant, Université de Washington
L'émail est composé principalement de minéraux disposés en structures répétitives dix mille fois plus petites que la largeur d'un cheveu humain.
« Dans le passé, tout ce que nous avons fait dans mon laboratoire était à une échelle beaucoup plus grande, peut-être un dixième de la taille d'un cheveu humain », a déclaré le co-auteur principal Dwayne Arola, professeur de science et d'ingénierie des matériaux à l'UW. « À cette échelle, il est impossible de voir la répartition des portions relatives minérales et organiques de la structure cristalline de l'émail. »
Pour examiner la composition atomique de ces structures, Grimm a travaillé avec Arun Devaraj, un scientifique des matériaux au PNNL, pour utiliser une technique appelée « tomographie par sonde atomique », qui permet aux chercheurs d'obtenir une carte 3D de chaque atome dans l'espace dans un échantillon.
L'équipe a prélevé trois échantillons de chacune des deux dents de l'étude, puis a comparé les différences de composition des éléments dans trois zones différentes des structures minuscules et répétitives : le noyau d'une structure, une « coquille » recouvrant le noyau et l'espace entre les coquilles.
Dans les échantillons de la dent la plus ancienne, les niveaux de fluorure étaient plus élevés dans la plupart des régions. Mais ils étaient particulièrement élevés dans les régions coquillages.
« Nous sommes exposés au fluorure via notre dentifrice et notre eau potable et personne n'a été en mesure de le suivre dans une dent réelle à cette échelle. Ce fluorure est-il réellement incorporé au fil du temps ? Maintenant, nous commençons à être en mesure de le peindre. image », a déclaré le co-auteur Cameron Renteria, chercheur postdoctoral dans les sciences de la santé bucco-dentaire et dans les départements de science et d'ingénierie des matériaux de l'UW. « Bien sûr, l'échantillon idéal serait une dent provenant d'une personne qui aurait documenté chaque fois qu'elle buvait de l'eau fluorée ou non, ainsi que la quantité d'aliments et de boissons acides qu'elle consommait, mais ce n'est pas vraiment réalisable. Il s'agit donc d'un point de départ. indiquer. »
La clé de cette recherche, selon l’équipe, est la nature interdisciplinaire du travail.
« Je suis métallurgiste de formation et je n'ai commencé à étudier les biomatériaux qu'en 2015, lorsque j'ai rencontré Dwayne. Nous avons commencé à parler de la synergie potentielle entre nos domaines d'expertise – ; comment nous pouvons examiner ces petites échelles pour commencer à comprendre comment les biomatériaux se comportent bien », a déclaré Devaraj. « Et puis, en 2019, Jack a rejoint le groupe en tant que doctorant et nous a aidés à examiner ce problème en profondeur. La science interdisciplinaire peut faciliter l'innovation et, espérons-le, nous continuerons à aborder des questions vraiment intéressantes concernant ce qui arrive aux dents à mesure que nous vieillissons. »
Une chose que les chercheurs souhaitent étudier est la manière dont la composition protéique de l’émail évolue au fil du temps.
« Nous avons essayé d'identifier la répartition du contenu organique dans l'émail et si la petite quantité de protéines présente dans l'émail disparaît réellement avec l'âge. Mais lorsque nous avons examiné ces résultats, l'une des choses les plus évidentes était en fait, cette distribution du fluorure autour de la structure cristalline », a déclaré Arola. « Je ne pense pas que nous ayons encore de message d'intérêt public sur la manière dont le vieillissement affecte les dents en général. Le jury n'est pas encore parvenu à ce sujet. Le message de la dentisterie est assez fort : vous devriez essayer d'utiliser du fluor ou des produits fluorés pour pouvoir lutter contre le risque de carie dentaire.
